15,12.1967 Specialia 995

Ecdyson als Begle i tsubstanz des Ecdysterons in P o l y p o d i u m vulgate L.

Seitdem durch die Arbeiten von T. TAKEMOTO et al. t and K. NAKANISHI et al. 2 bekannt wurde, dass Ecdysteron und/~hnlich gebaute Steroide mit H/~utungshormonakti- vit/tt in Pflanzen vorkommen s-v, sind diese Stoffe leicht zugAnglich geworden. Besonders der Wurzelstock des Tfipfelfarns (Engelsiiss, Polypodium vulgate L.) bildet, wie V. HEROUT und Mitarbeiter kfirzlich berichteten s, infolge seines hohen Gehaltes an Ecdysteron eine reiche Quelle fiir die Gewinnung dieses HAutungshormones.

Da wir im Rahtnen unserer Untersuchungen eine gr6ssere Menge des Hormons ben6tigten, aber nAhere An- gaben fiber die Aufarbeitung des Farns noch nicht ver- 6ffentlicht sind, mussten wit einen eigenen Arbeitsgang w~hlen. Als Ausgangsmaterial diente die im Handel er- h~iltliche Droge Rhizoma Polypodii depur, cone. Diese enthAlt neben Ecdysteron auch eine geringe Menge Ecdyson, wie wir im Laufe der Aufarbeitung festellten. Damit konnte erstmals das Vorkommen dieses zuerst yon A. BUTENANDT und P. KARLSON beschriebenen H/~utungs- hormones 9 in pflanzlichem Material nachgewiesen werden.

Ecdyson aus P. vulgate ergab mi t synthetischem Ecdyson x° keine Schmelzpunktsdepression, IR- und UV- Spektren des Pflanzenproduktes sind identisch mit den Irfiher beschriebenen Spektren n. Im biologischen Test an Calliphora-Larven entsprechen 0,01 t*g einer Calli- phora-Einheit. Die ~Virksamkeit ist die gleiche, wie sie fiir Ecdyson aus Bombyx mori-Puppen gefunden wurden.

Der Gehalt der yon uns aufgearbeiteten handelsiib- lichen Droge an Ecdysteron bzw. Ecdyson betrug 0,07% bzw. 0,002%. Der Ecdysterongehalt blieb damit erheblich unter dem yon J. JIZBA et al. 8 gefundenen Wert von fiber 1% Ecdysteron, bezogen auf die getrockneten Rhizomen. Diese Abweichung wird in tier verschiedenen Vorge- schichte der Ausgangsmaterialien zu suchen sein.

Isolierung der Hormone. (a) Ecdyson. 1,5 kg der ge- Schnittenen Droge wurden 75 h mit 10 1 Athanol ausge- rtihrt, die flfissige Phase vom Festk6rper getrennt und der alkoholische Ex t rak t nach dem Eindicken in zwei Anteilen an je 1 kg Aluminiumoxid ,Woelm, , Aktivitgts- stufe I, chromatographiert (Elutionsmittel: Athanol; S~ulendurchmesser: 6 cm). Die jeweils ersten 6 1 der Eluate wurden vereinigt und ergaben nach dem Ein- dampfen 54 g eines 61igen Rfickstandes, der anschliessend dreimal mit je 75 ml Athanol extrahiert wurde. Die ein- gedampften und vereinigten hthanolauszfige enthielten die Gesamtmenge des Ecdysons und Ecdysterons and Wurden durch Chromatographie an 0,5 kg Kieselgel (Korn-

6sse: 0,2-0,5 ram) im System Dichlormethan-Aceton- hanol 80: 20 : 10 welter gereinigt (S~nlendurchmesser:

6 era). Die ersten 8 1 des Eluats enthielten den I-Iauptan- tell der Begleitstoffe und wurden verworfen, wghrend die noeh auf der S~.ule verbliebenen Hormone mit 12 1 )kthanol herausgewaschen wurden. Das Athanoleluat er- gab nach dem Verdampfen des L6sungsmittels 11 g eines z~then braunen Riickstandes, der anschliessend an 200 g Aluminiumoxid CWoelm~,, AktivitAtsstufe I, im System Aceton-Dichlormethan-~Vasser 62,5 : 15 : 10 aufgetrennt WUrde (S~tulendurchmesser: 25 mm). Die ersten beiden Fraktionen zu je 200 ml, die das Ecdyson und den Haupt- anteil des Ecdysterons enthielten, wurden vereinigt und ergaben nach dem Einengen 1,9 g Rtickstand. Die l~raktionen 3 und 4, je 300 ml, enthielten die restlichen Anteile des Ecdysterons, wurden )edoch aus dem weiteren Aufarbeitungsgang herausgenommen.

Die weitere Auftrennung des aus den ersten Fraktionen Stammenden Rtickstandes erfolgte in 2 Anteilen durch

eine 40-stufige Gegenstromverteilung (25 mi/25 ml) im System Essigester-Methanol-Wasser 4 : 1 : 4. Dabei fanden sich etwa 80% des Ecdysteronanteils in den Elementen 1-9, w~hrend das Ecdyson neben dem Rest des Ecdy- sterons und anderen Begleitsubstanzen fiber die Elemente 10-21 vertei l t war. Das aus diesen Elementen gewonnene Stoffgemisch (0,3 g) wurde einer weiteren Gegenstrom- verteilung unterworfen und der aus den Elementen 9-20 gewonnene Rtickstand (0,07 g) zur weiteren Reinigung zun/tchst auf drei Dfinnschichtplatten an Kieselgel HF2~ , ~Merck,, Schichtdicke 0,5 mm, im System Dichlormethan- Aceton-~thanol 80:20:25 chromatographiert . Die auf den einzelnen Pla t ten im UV-Licht erkennbaren Banden beim Rf-Wert 0,32, die das Ecdyson und eine weitere, yon uns nicht n/iher charakterisierte Substanz enthielten x*, wurden anschliessend mit Methanol eluiert und das nach dem Eindampfen anfattende gelbe 01 an Aluminiumoxid I.IF,54 ,Merck, , Schichtdicke 0,5. mm, im System Aceton- Dichlormethan-Wasser 62, 5 : 15 : 10 nochmals dtinnschicht- chromatographisch aufgetrennt. Dabei war das Ecdyson im UV-Licht als Bande beim Rf-Wert 0,65 erkennbar, w/ihrend die Begleitsubstanz in diesem System einen Rf- Wert yon 0,63 aufwies. Nach der Extrakt ion der Eedy- sonbande mi t Methanol ergaben sich 26 mg unreines EcdYSOn, das aus Wasser umkristMlisiert wurde. V¢ir erhielten 12 mg reines, kristallwasserhaltiges Ecdyson.

(b) Ecdysteron. Die Ecdysteron-haltigen Fraktionen 1-9 bzw. 1-8 aus den Gegenstromverteilungen wurden ver- einigt, eingedampft und der Rfickstand (1,4 g) aus Essig- ester-Methanol umkristallisiert. Es ergab sich so eine erste Menge reines Ecdysteron yon 0, 8 g. Aus den Mutter- laugen und den noch hormonhaltigen Fraktionen 3 and 4 der Aluminiumoxid-Chromatographie (siehe unter (a)) wurden weitere 0,2 g Ecdysteron erhalten 13.

Summary. Ecdysone, one of the moulting hormones of Arthropodes, was found for the first t ime in the plant kingdom too. From rhizomes of Polypodium vulgare L, we isolated 0.002% ecdysone and 0.07% ecdysterone.

G. HEINRICH 14 und H. HOFFMEISTER

I. Medizinische Universitiitsklinik Hamburg (Deutschland), 9. August 1967.

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Liebigs Annln Chem. 662, 1 (1963). x~ Diese Substanz f~irbt sich beim Bespriihen mit Vanillin-Schwefel-

s~iure-Reagenz intensiv rot an und iiberdeckt damit die graublaue Ftirbung des Eedysons, wenn im genannten System gearbeitet wird.

ta Der Deutschen Forsehungsgemeinschaft danken wir ffir die Unter- stiitzung dieser Arbeit.

xa Tell der Dissertation yon G. HEISmCH.